[发明专利]相位噪声统计特性监控装置和方法、相干光通信接收机

说明书

技术领域

本发明和通信相关，更准确地说，和波分复用光通信系统的相位噪声的估计有关。

背景技术

交叉相位调制(Cross-Phase Modulation，XPM)是指某信道中的信号相位被另一信道光强度的起伏所调制。它起源于光纤介质的折射率随光场强度的变化而变化。在波分复用光通信系统中，由于大量信道的存在，使光纤介质中的光场强度随机起伏，因而会对任一信道施加相位噪声。这种由于交叉相位调制引起的相位噪声是导致系统代价的主要来源之一。由于交叉相位调制引起的某一信道的相位变化是随机的，因此其特性常由统计量(如自相关函数)来表示。XPM相位噪声的统计特性和很多因素，比如系统的配置、信号功率、调制格式等有关，并且这些量是随通信系统的拓扑结构、时间、环境变化的。一个能够在线工作的XPM监测装置就显得非常必要。它将有助于相位噪声的补偿、信道特性的评价和系统优化等工作。

现有的对于XPM相位噪声的监测技术基于对信号频谱的测量。Ting-Kuang Chiang等人在文献“Cross-phase modulation in fiber links with multiple optical amplifiers and dispersion compensators”(JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY，VOL.14，NO.3，MARCH 1996)中测量了正弦强度调制的邻道对观察信道产生的相位变化的幅度，文中的测量方法对非正弦强度调制的邻道并不适用，因而其使用受到限制。Keang-Po Ho等人在文献“Analysis and measurement of root-mean-squared bandwidth of cross-phase-modulation-induced spectral broadening”(IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，VOL.11，NO.9，SEPTEMBER 1999)中测量了XPM相位噪声引起的频谱展宽的均方根值。以上监测技术都不能实时获得XPM引起的相位噪声的统计特性。

发明内容

本发明鉴于现有技术的目前状态而作出，用以克服现有技术存在的一个或更多个缺点，至少提供一种有益的选择。

为了实现以上目的，本申请提供了以下方面。

方面1、一种相位噪声统计特性监控装置，所述装置包括：

取幅角单元，用于取得输入其的信号的幅角；

解包单元，用于对所述取幅角单元所获得幅角进行解包，获得相位信号；

延迟单元，对所述相位信号进行延迟；

差分单元，用于获得所述解包单元当前获得的相位信号与经所述延迟单元延迟过的相位信号之间的差分；

模平方单元，用于获取所述差分的模的平方；以及

平均单元，用于对所述模平方单元所获得的多个所述差分的模的平方进行平均，获取相位差分信号均方值。

方面2、根据方面1所述的相位噪声统计特性监控装置，其特征在于，所述装置还包括：

相位差分信号均方值序列获得单元，通过改变所述延迟单元的延迟量而使所述平均单元获得不同的相位差分信号均方值，从而获得相位差分信号均方值序列；

自相关序列获取单元，根据所述相位差分信号均方值序列，获得相位噪声的自相关序列。

方面3、根据方面2所述的相位噪声统计特性监控装置，其特征在于，所述装置还包括：

激光器线宽影响抑制单元，用于测量激光器线宽的大小，并抑制所述相位差分信号均方值序列中的激光器线宽的影响。

方面4、根据方面2所述的相位噪声统计特性监控装置，其特征在于，所述装置还包括：

放大器自发辐射噪声影响抑制单元，用于测量放大器自发辐射噪声的大小，并抑制所述相位差分信号均方值序列中的放大器自发辐射噪声的影响。

方面5、根据方面1所述的相位噪声统计特性监控装置，其特征在于，所述装置还包括：

共轭单元，用于获取第一输入信号的共轭；

乘法器，用于获取第二信号与所述共轭单元获取的所述第一输入电信号的共轭的乘积；

所述取幅角单元取得输入所述乘积的幅角。

方面6、根据方面5所述的相位噪声统计特性监控装置，其特征在于，所述第一输入信号是来自数字相干光通信接收机的数据恢复单元的数据输出；所述第二信号是来自所述数字相干光通信接收机的前端处理器的电信号。